1900年6月25日，八国联军在天津港正打得欢的时候，古大力挥军攻入西伯利亚，首先在唐努乌梁海全境打击沙俄叛乱武装力量，古大力把西伯利亚军后勤中转基地设在别洛萨斯克。1900年7月16日，西伯利亚军大部陆续翻越萨彦岭通过图拉盆地到达伊尔库茨克，古大力把西伯利亚军指挥部设在了这里。两日后，第二十六陆军师与第四独立骑兵旅、第四独立炮兵旅、第五十七辎重师到达雅库茨克，经过半月战斗，扫清扎西维尔斯克、鳄霍茨克、下科雷马斯克、巴尔古津、楚科奇、堪察加等地沙俄入侵军二万余人，越过勒拿河，连续攻克奥廖克明斯克、基廉斯克、日甘斯克，将防线与西伯利亚军指挥部所在地伊尔库茨克相连，并形成了一个战略纵深。刘永和带太平天国外东北省纵队则集结于尼布楚、雅克萨等处，遮护西伯利亚军后路。沙俄尼古拉二世则调集二十五万大军在阿列克谢·阿列克谢耶维奇·布鲁西洛夫骑兵少将的指挥下翻越乌拉尔山集结于托木斯克，前锋达图鲁汉斯克、叶尼塞斯克、布拉茨克、库兹涅茨克、巴尔瑙尔构筑工事与太平军相持，并争取哈萨克各玉兹首领拼凑骑兵二万人袭击太平军粮道。
1900年7月29日，战斗首先在布拉茨克打响，太平军第二十一陆军师担任主攻，米申科上校带一万俄军守在这里。太平军并未直接攻打布拉茨克，而是先拔除周边据点、抄袭后路的策略把布拉茨克包围得铁桶也似。米申科被包围，忙发电报向阿列克谢耶维奇求援。阿列克谢耶维奇派出五万援军，在半路遭到太平军第二十一陆军师两个步兵旅和师直属骑兵旅的伏击，伤亡过半。然后，太平军对布拉茨克发动强攻，米申科仅守了半日，俄军就崩溃了，太平军遂占领了布拉茨克。阿列克谢耶维奇见状，亲自指挥十五万大军、340门大炮来攻布拉茨克。太平军第二十一陆军师固守布拉茨克，太平军第二十二陆军师绕过阿列克谢耶维奇大军，突然出现在托木斯克城下，在俄军中天道教徒内应下，一举突入城中，二万俄军伤亡大半，俄军堆积如山的辎重粮草俱被缴获。见二十二陆军师得手，第二十三陆军师立即从侧翼攻击阿列克谢耶维奇大军，独立骑兵第五旅从后边冲上阿列克谢耶维奇大军炮兵阵地，夺得俄军大炮一百多门。阿列克谢耶维奇大败，俄军伤亡六万多人，被俘五万多人，失踪二万多人，阿列克谢耶维奇在逃跑中被太平军骑兵追上活捉。哈萨克骑兵袭击太平军粮草辎重，得手了两回，太平军第六、第七骑兵旅相互配合，以辎重部队为诱饵，伏击了哈萨克骑兵，哈萨克骑兵阵亡八千多人，被俘六千人，余者逃回哈萨克。接着，图鲁汉斯克、叶尼塞斯克、库兹涅茨克、巴尔瑙尔、曼加泽亚、纳利姆全部被太平军攻占。
见阿列克谢耶维奇战败，沙皇尼古拉二世亲自担任总司令，国防部长兼陆军大臣库罗帕特金任总参谋长，带着四十万大军、五百门大炮急急忙忙奔西伯利亚而来。俄军在奥伦堡建立兵站，翻越乌拉尔山，前锋抵达托博尔斯克。佛莱舍尔少将正带着四万多残兵败将坚守托博尔斯克、鳄毕城。太平军见俄军援兵大至，就停止攻击托博尔斯克、鳄毕城，在就地修筑的壕堡中防守待命。1900年8月27日，俄中将苏鲍季奇指挥二十万俄军从中翼、库罗帕特金中将指挥十万俄军从左翼、佛莱舍尔少将指挥十万俄军从右翼同时出击，俄军五百多门大炮集于中翼对太平军阵地密集轰击，俄军中的骑兵冒着己方炮火冲在前边。太平军战壕前虽已埋设大量地雷，在俄军炮火及骑兵的冒死突击下，地雷全被引爆。太平军一线部队冒着俄军炮火用轻重机枪及步枪射击，伤亡惨重，不到半个小时，前沿阵地全部失守。俄军休整了一个小时，调整炮兵位置后对太平军二线阵地再次发起猛攻。这次已有防备的太平军战士在俄军炮击开始时躲入掩体，太平军部署好的四个师属炮兵旅及四个独立炮兵旅共二百多门重炮及其他数百门旅属、团属、营属、连属大、小炮同时开火攻击俄军炮兵阵地和冲锋部队。俄军瞬间损失火炮三百余门，冲锋部队成片倒下，太平军战士见俄军炮火被压制，立即冲出掩体，用各种枪械收割俄军士兵的生命。一些俄军冲到太平军阵地前，太平军投出一排手榴弹，然后端着上了刺刀的枪与剩余俄军展开肉搏。俄军士兵见势不妙纷纷后退，后边俄军督战队开枪射击，俄军士兵被迫向前，直到全部战死，后边一批又补上展开冲锋攻击，如此数番，太平军阵地前全是密密麻麻的俄军尸体。又打了一个小时，太平军所有轻、重机枪的枪管都开始发热，炮弹也将用光，俄军火炮也只剩不到五十门，炮弹还多。古大力见状，忙令四个独立骑兵旅集中于左翼，向佛莱舍尔少将的俄军发起冲锋。佛莱舍尔少将猝不及防，先前为突破太平军阵地他把所有预备队都用上了，这时无兵可调，只能眼睁睁地看着俄军崩溃，当督战队都被败兵裹挟着逃命时，佛莱舍尔少将跨上战马一路狂奔逃回托博尔斯克。太平军骑兵部队打垮了俄军右翼，立即向中翼包抄，消灭掉了俄军最后的炮兵阵地。见俄军炮火渐停，中翼散乱，古大力投入全部预备队，展开反冲锋，俄军大乱，军中天道教徒趁机起事，阵前倒戈，俄军四散奔逃，苏鲍季奇被步枪弹击中左臂而逃，库罗帕特金中将尚自组织残兵且战且退，不料被太平军骑兵冲透中翼兜击其后，库罗帕特金中将被太平军马刀砍伤而逃。太平军再攻托博尔斯克、鳄毕城，俄军立脚不住，沙皇带兵退往奥伦堡。这次战役打了三天半，太平军西伯利亚军伤亡十万余人，缴获大批辎重粮草，沙俄军伤亡十五万人，被俘十万人，起义投诚五万余人。1900年9月5日，沙皇处决了抢先逃跑的佛莱舍尔少将，留下佛苏鲍季奇中将率十万残兵与格里布斯守奥伦堡，自与库罗帕特金中将带数千亲兵返回莫斯科。
古大力将太平军三万精锐组成讨伐队，由段祺瑞率领，在第六独立炮兵旅配合下，深入乌拉尔山，夺取俄罗斯人的斯维尔德洛夫斯克车里雅宾斯克（Chelyabinsk）、彼尔姆（Perm）和乌法，另拨五千骑兵归纵队长刘永和指挥，与太平天国外东北省纵队一起攻取哈萨克，各师教导旅分散到各地组建各级地方政府和地方部队，其余部队均在博尔斯克、鳄毕城休整，等待补给到来。至1900年9月26日，太平天国东西伯利亚省、中西伯利亚省、西西伯利亚省成立，推行天国各项政策。1900年10月21日前，哈萨克全境皆被太平军攻占，建立哈萨克省，乌拉尔山中几个城镇也被讨伐队拿下划归西西伯利亚省管理。在古大力的率领下，太平军西伯利亚军经过苦战击败沙俄大军夺取了西伯利亚和哈萨克，大获全胜。